보강토 공법의 옹벽은 초기의 자연석을 이용한 축조 형태에서 보다 안정된 구조체를 얻기 위해 갈대나 짚으로 또는 점토 및 벽돌로 보다 보장된 건축방식으로 발전되었다는 사실은 고대 건축물에서 찾아볼 수 있으므로 보강토 공법은 이미 기원전 4000∼5000년경부터 시작되었다고 볼 수 있다.
이후 시멘트를 이용하여 블록을 쌓는 옹벽으로 발전하였으며, 오늘날과 같은 보강토 옹벽 축조 방법은 1960년대에 철재로 된 띠형 보강재와 프리캐스토 콘크리트 패널을 사용하여 사질토를 보강하여 사용한 프랑스의 비달(Vidal)에 이해서 유래된다. 이러한 비달(vidal)의 옹벽 개념에 의해 1968년 처음으로 보강토 옹벽이 축조되었다.
영국에서는 British Geotechnical Society가 1984년 앵커식 옹벽을 고안하여 기존 토압이론을 근거로 개발, 벽체 전면부에 대한 보강뿐아니라 토양내부의 보강에도 기여하였다.
특히 1992년에서 National Concrete Masonry Association이 고강도 토목섬유인 지오그리드(geogrid)를 이용하여 조립식 옹벽시스템에 적용한 미국 NCMA의 설계방법이 전세계적으로 적용되고 있다. 일반적으로 보강토 옹벽은 성토체에 보강재를 수평으로 포설하면서 전면 벽체를 수직으로 적층하며 전면 벽체와 보강재를 연결함으로써 수직 및 경사도 성토체를 구축하는 공법이다.
또한 지오그리드는 합성 고분자 재질로 만들어진 토목섬유(geosynthetics)제품으로, 제조 방법에 따라 일체형 지오그리드와 결합형 지오그리드로 구분된다.
- 일체형 지오그리드 : 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 고분자 풀리머를 판상으로 압출시킨후 격자형태로 구멍을 내고 1방향 또는 직교하는 2방향으로 연신하며 제조
- 결합형 지오그리드 : 폴리에스테르 등의 고강도 섬유를 격자형으로 교차시켜 제직/편직한 후 pvc 등으로 코팅하여 제조
전세계적으로 생산되는 지오그리드의 종류는 10여종이며, 일체형 지오그리드는 2종이고 나머지는 결합형 지오그리드이다. 강성도를 기준으로 일체형 지오그리드는 강성 지오그리드로, 결합형 지오그리드는 연성 지오그리드로 불리운다.
국내에서 토목섬유는 1975년 창원기계공업단지 제방 매립공사에 420,000㎡의 폴리프로필렌 직포를 적용한 것이 토목섬유 보강재 사용의 최초 시공실적이며, 1993년에 들어와서 국내 최초의 지오그리드 보강토 공법에 의한 옹벽이 처음으로 시공되었다.
현재 국내에서는 고속도로, 국도, 주거단지, 관광레저단지 등의 보호벽, 구조벽, 조경용도 등다양하게 축조 사용되고 있다.
1. 개요
보강토 옹벽의 시공에 앞서 먼저 설계도면의 검토, 시공위치, 단면의 치수, 옹벽배면의 여건(구조물과의 이격거리, 지하매설물의 위치, 용출수의 유무 등)을 확인하고 설계도에 의거 시공한다. 보강토 블록 설치 지점에 기초 터파기를 하고 후면에 배수성이 양호하고 다짐도 90%이상을 만족시킬 수 있는 양질의 뒷채움가 현장 내에 있어야 하고, 공사에 필요한 재료를 놓을 수 있는 공간이 확보되어야 한다. 또한 보강토 설치 전에 보강토 옹벽의 다짐 및 성토구간(지오그리드 뒷길이 + 30㎝)이 미리 확보되어야 한다. 절토구간인 경우에는 지오그리드 뒷길이 + 30㎝까지 절취되어야 하고, 성토구간인 경우에는 지오그리드 뒷길이 + 30㎝의 위치까지 성토가 되메우기 되어야 한다.
2. 터파기
1) 기초 터파기는 설계기준에 따라 터파기를 한다.
2) 굴착된 바닥면은 평탄하게 지반 고르기를 시행하고 원지반이 90% 이상 다짐 밀도가 되도록 소형 다짐 기를
....사용하여 충분히 다진다.
3) 과다 터파기된 부분은 뒷채움재료 또는 기초용 잡석 등을 사용하여 원지반과 동일한 밀도로 다져 치환한다.
4) 연약지반, 지하수 용출지반의 경우는 소정의 지내력을 갖도록 치환 또는 기초형식 변경 등의 조치를 강구
4) 하여야 한다.
..(기초 콘크리트 및 지오그리드를 사용해서 보강하여 요구되는 지반 조건을 얻을 수 있도록 한다.)
3. 기초공
1) 보강토 옹벽의 기초는 설계도에 명시된 방법에 따라 잡석 또는 기초 콘크리트로 시공한다.
2) 보강토 옹벽의 안정성 및 외관은 기초 설치의 정확도에 의해 크게 좌우되므로 기초의 상부면은 수평으로
2) 평탄하게 마무리하여 기초가 블록의 아랫면과 완전히 접촉되도록 하여야 한다.
3) 경사지에 옹벽이 시공되는 경우에는 잡석 또는 기초 콘크리트를 사용하여 기초가 계단식으로 마무리
되도록 한다.
4) 잡석기초로 시공하는 경우에는 표준다짐 밀도 90%이상이 되도록 충분히 다져야 한다.
5) 기초지반이 성토지반인 경우는 양질의 흙으로 표준 다짐 밀도 90% 이상 기초 지반(노체다짐)을 다짐한
2.)다음 설계도면대로 시공한다. 기초지반 노체다짐 시 한층다짐 두께는 20cm내로 고르기 하여 10 TON 로라
2))로 9회 이상 왕복 다짐을 하여야 한다.
6) 지하수 유입이나 침수 가능성이 있는 지역에서는 필요한곳에 맹암거를 설치한다.
7) 기초 시공시 연약지반이나 암반지역 등 잡석이 기초로써 부적절하다고 판단될 시는 감독관의 검토를 받아
2))서 콘크리트 기초로 변경하여 사용한다. 여건에 따라 모래와 자갈의 깊이를 줄이고 레벨링 콘크리트로
2))타설할 수 있다.
4. 블록 설치
1) 블록의 첫단은 겨냥줄에 맞추어 전면부의 선형 및 수평이 유지되도록 정밀하게 설치한다.
2) 레벨 기구로 수평을 잡은 후, 연결 블록을 설치하고 2차 블록을 쌓는다. 이때 수평이 되지 않을 경우에는
2))블록 위에 모래를 살포하여 수평을 맞추어야 한다.
3) 윗단의 블록을 설치할 경우에는 아랫단 상부에 흙 입자가 있으면 수평을 맞추기가 어렵기 때문에 깨끗이
2))청소한 후, 옹벽의 경사에 따라 연결 블록의 앞, 뒷면을 확인하고 표준블록의 홈 사이에 연결블록을 삽입시
2))킨다. 쌓기 중에는 옹벽 전면의 경사와 수평 상태를 수시로 확인하여야 한다.
4) 블록이 수평으로 완전히 밀착 설치되었는가를 알아보기 위하여 한 사람이 블록 위에 올라가서 좌우로 흔들
2))어 본다. 만약에 흔들리면 흔들리지 않게 고정시켜야 한다.
5) 옹벽이 일직선으로 잘 정렬이 되었는가, 기울기는 잘 유지되었는가 등을 실줄이나 목측으로 검사한다.
6) 블록은 한 단씩 쌓아 올리고 매 단마다 블록 배면에 30～40cm정도 폭으로 쇄석을 채우고 1톤 다짐 장 비로
2))다짐한다. 그리고 필터층 뒤의 뒷채움 흙을 성토 다짐한 후, 다음 단을 쌓아 올려야 한다.
7) 뒷채움과 앞채움은 첫단 설치 후, 입도분포가 좋고 배수성이 양호한 토양을 채우며 이 때 블록의 움직임을
2))방지, 고정시키기 위하여 앞면에는 흙을 충분히 채운 상태에서 다짐한다.
8) 옹벽의 최상부(마감형) 블록은 바로 아랫단 상부 표면에 승인된 접착제 또는 시멘트 몰탈 등을 사용하여
2))완전히 고착시켜야 한다.
5. 블록 속채움
1) 블록 한단 쌓기가 완료되면 블록의 내부 및 블록과 블록사이 그리고 후반부(블럭뒤에서 30cm떨어진 곳까지
2))의 공간에는 명시된 속채움 재료를 밀실하게 채워 넣는다.
2) 필터층에 채워진 속채움 재료는 1톤 다짐장비를 사용하여 다진다.
3) 규정된 필터층의 폭 내 또는 이층 근처에서 다짐 롤러로 층 다짐을 할 때, 전면판이 앞으로 밀리므로 주의해
2))서 다진다. 만약 밀렸을 경우는 밀린 전면판에 두꺼운 각목을 대고 망치로 가볍게 두들겨 이미 설치된 전면
2))판과 평행되게 설치한다.
6. 뒷채움 다짐
보강토 옹벽에 있어서 성토재의 다짐은 성토내부 흙의 상대이동을 감소시키고, 흙 구조물의 내구성에도 중요한 역할을 하므로 균일하고 충분한 다짐이 되도록 해야 한다.
1) 한층의 다짐 두께는 블록의 높이를 기준으로 하되 40cm가 넘지 않아야 한다.
2) 재료의 포설은 전면판의 휨방지를 위해 전면판 쪽에서부터 시공하며, 전면판과 평행한 방향으로 진행해야
2))한다. 또한 보강재 상부에 포설할 경우 보강재가 움직이거나 손상을 입지 않도록 주의해야 한다.
3) 전면판에서 10cm이내에 대해서는 포설 및 고르기를 시행하고, 다짐은 벽의 밀림을 방지하기 위해 소형
2))Compactor나 Tamper로 다져야 한다.
4) 다짐 장비의 주행은 전면판과 평행이 되도록 하고, 다짐은 표준다짐 밀도 90% 이상이 되도록 다져야 한다.
5) 타이어가 장착된 장비는 시속 20km 이하의 속도로 다지되, 다짐중 급제동 또는 급회전은 삼가하여야 한다.
6) 보강재를 설치한 면을 다질 시에는 보강재 위를 다짐장비가 직접 올라타게 해서는 안되며, 성토재를 명시된
2))두께로 포설한 후 다짐을 해야 한다. 이때 성토 및 다짐의 범위는 보강재가 설치된 단부에서 15cm 이상이
2))되어야 한다.
7) 성토재의 포설과 다짐작업은 구조물을 변형시키지 않도록 주의해서 시공해야 하며, 전면판에 변형이 생긴
2))경우에는 즉시 모든 작업을 중단하고 수정 후 재시공해야 한다.
8) 하단(옹벽 근입부) 전면판의 전,후면은 가급적 빠른 시간 내에 되메우고 다짐하여 우수 등에 의해 세굴되지
2))않도록 해야 한다.
9) 시공도중 강우 또는 강설이 예상되는 경우에는 비닐 등으로 작업 표면을 덮어 우수침입을 막아야 한다.
7. 보강재 설치
1) 보강재는 평탄한 곳에 놓고 설계에 명시된 길이 만큼 절단하여 설치한다.
2) 보강재가 설치될 모든 표면은 움푹 패인 곳이나 뜬 돌, 나무뿌리 등을 제거하여 청결한 상태를 유지해야하
2))며, 바닥면의 평탄성은 3m 직선자를 바닥에 대어 측정할 때 가장 오목한 곳의 깊이가 5cm 이내여야 한다.
3) 보강재는 설계도에 별도의 명시가 없는 한 전면판과 직각을 이루도록 설치해야 한다.
4) 전면판에 연결된 보강재는 뒷채움에 포설 및 다짐 시 이동이 없도록 바닥에 단단히 고정시킨다.
5) 보강재의 길이 방향에 대한 이음은 가급적 피해야 하며, 부득이하게 보강재를 이어야 할 경우에는 사전에
2))이음방법에 대해 감독자의 승인을 받아야 한다.
6) 보강재의 폭에 대한 이음은 겹침폭이 3cm 이상 되도록 한다.
8. 마무리와 배수처리
1)
보강토옹벽을 설치한 후 주위 환경을 잘 정돈(보강토옹벽공종 내에서)하여야 한다.
2) 보강토옹벽공사가 먼저 시행되어 나중에 보강토옹벽 주위에 구조물 및 지장물 공사로 인한 지오그리드의
2))손상의 우려가 있으므로 설계도면에 나와있는 상단의 지오그리드 포설 뒷길이에서 1m 뒤로 작업자 눈에
2))쉽게 보이도록 주의표시 표말을 설치하여야 한다.
3) 마감형 설치 후 표면수 유도를 위해 배수관을 매설을 하거나 콘크리트를 타설하여 옹벽자체에 누수가 되지
2))않도록 해야 한다.
4) 옹벽 상단 부위가 법면처리 되었을 경우 배면토의 유실을 방지하기 위해 잔디나 기타 방법으로 조경처리 하
2))여야 한다.
9. 검수
1) 블록 : 현장에 반입된 전체 블록 주에 무작위로 3PCS를 추출하여 압축강도를 테스트 하여야 한다.
2) (2.8항 규정)
2) 지오그리드
(1) 물리적 특성 : 육안 및 척도를 검수하여 제품사양과 동일함을 확인하여야 한다.
(2) 기술적 특성 : 국내의 국가 공인 시험․검사․연구 기관의 시험 성적서에 의거한 시료시험 결과를 첨부하
2....)여야 한다.(국제 협력 및 상호인증 기관)
